20
них мы говорили выше. Они называются ПАВ или, в терминологии
медиков и физиологов, сурфактантами. При этом коэффициент
поверхностного натяжения альвеол σальв зависит от толщины
пленки d, их выстилающей. При дыхании толщина пленки
меняется: на вдохе она становится тоньше (растягивается) и тогда
σальв = 50 · 10–2 Н/м, а на выдохе становится толще (сжимается) и
σальв = (5-10)·10–2 Н/м.
Это связано с тем, что эффект сурфактантов тем выше, чем
плотнее располагаются их молекулы, а при уменьшении диаметра
альвеол эти молекулы сближаются. Каков же механизм снижения
поверхностного натяжения σальв сурфактантами? В эксперименте
было показано, что альвеолярная жидкость содержит смесь белков
и липидов. Наибольшей поверхностной активностью из
компонентов этой смеси обладают производные лецитина,
образующиеся в альвеолярном эпителии. Лецитины
(холинфосфоглицириды) – это группа сложных липидов.
Гидрофильные части этих молекул прочно связаны с молекулами
воды H2O, а их гидрофобные части слабо притягиваются друг к
другу и к другим молекулам в растворе. Поэтому молекулы
сурфактантов образуют на поверхности жидкости тонкий
гидрофобный слой (рис. 14б).
Согласно формуле Лапласа (15) давление в альвеолах при
выдохе и снижении радиуса пузырька R должно возрастать,
однако этому противодействует то, что по мере уменьшения
радиуса альвеол снижается и поверхностное натяжение σальв в них.
Таким образом, сурфактанты препятствуют полному
схлопыванию мелких альвеол.
Газовая эмболия
С поверхностным натяжением связано и явление газовой
эмболии, при котором пузырек газа способен затруднить и даже
остановить кровоток в мелких сосудах и лишить кровоснабжения
какой-либо орган, что может привести к серьезному
функциональному расстройству и даже летальному исходу.
Поэтому рассмотрим подробнее поведение пузырька воздуха,
находящегося в капилляре с жидкостью.
Пока диаметр газового пузырька меньше диаметра сосуда, он
имеет сферическую форму и движется вместе с током крови. Если
он попадает в мелкий сосуд, диаметр которого меньше диаметра